Industrie 40 | Karteikarten online lernen

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Industrie 4.0 (24 Karten)

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Was verstehen Sie unter Industrie 4.0?

vierte Industrielle Revolution
neue Stufe der Organisation und Steuerung der gesamten Wertschöpfungskette über den Lebenszyklus von Produkten

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Nennen Sie die vier Stufen der Industriellen Revolution.

Industrie 1.0: 1784, mechanischer Webstuhl
Industrie 2.0: 1870, Fließband bei Schlachthöfen
Industrie 3.0: 1969, Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) und Automatisierung
Industrie 4.0: Internet of Things (of everything), Künstliche Intelligenz, Intelligente Fabriken,…

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Nennen Sie vier Technologiefelder der Industrie 4.0.

IT-Security, Cloud Computing, Smart Factory, Embedded Systems CPS

(Robuste Systeme)

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Welche Treiber haben zu Industrie 4.0 geführt?

Kurze Entwicklungszeiten: in immer kürzeren Abständen neue Produkte auf den Markt bringen
Individualisierung der Nachfrage: Individuelle Fertigung ist teurer als Massenproduktion
Flexibilität (in der Produktion,…): Umstellung der Produktion auf anderes Produkt
Dezentralisierung: Management verschiedener Standorte, Maschinen und Logistikketten
Ressourceneffizienz: Einsatz an Ressourcen effizienter gestalten, Ausschuss minimieren
Technologiedruck: Wettbewerbsfähigkeit durch technologischen Fortschritt

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Nennen Sie den Nutzen von Industrie 4.0.

Effizientere Wertschöpfung durch Optimierung des Ressourceneinsatzes / Minderung des Ausschusses
Neue Geschäftsmodelle
Weniger Ausfallzeiten in der Produktion
Individualität für Kunden, Flexibilität ohne überproportionale *Erhöhung der Fixkosten, Verminderung von Umrüstzeiten
Flexibilität

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Nennen Sie den IT-Bezug von Industrie 4.0.

Kommunikation von Maschinen, Robotern, Fertigungsstraßen
Einführung von Standards
Digitalisierte Geschäftsprozesse
Aspekte des IT-Recht, Datenschutz, Data Security,…
Business Intelligence, Big Data, Prediction (Vorhersage aufgrund der Daten)
IT-Integration: Neue Systeme in bestehende IT-Landschaften einbetten, Systeme konsolidieren
Hybride Wertschöpfung durch IT-Services ergänzend zu den physischen Produkten

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Stellungnahme: Durch Industrie 4.0 fallen in den nächsten 5 Jahren 50% der Produktionsarbeitsplätze in Deutschland weg.

Es wird ein Wandel verschiedener Berufsbilder stattfinden. Berufe, die es heute gibt, existieren morgen vielleicht nicht mehr, allerdings werden auch neue Berufe geschaffen.

-> Generell werden wahrscheinlich Produktionsarbeitsplätze wegfallen, allerdings nicht in großem Stil
-> Wartungsarbeiten sind trotzdem zu leisten
-> Industrie 4.0 Maschinen/Anlagen müssen auch betreut werden

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Was wird unter einer Smart Factory verstanden?

Fabrik, deren Integrationsgrad eine Tiefe erreicht hat, die Selbstorganisationsfunktionen in der Produktion und den betreffenden Geschäftsprozessen ermöglicht.

Ziel: Steigerung der Effizienz, Effektivität, Flexibilität, Wandlungsfähigkeit

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Nehmen Sie Bezug zur kundenindividuellen Produktion (Pro/Contra) im Rahmen der Industrie 4.0. Äußern Sie sich dabei zu dem grundlegenden Trade Off zwischen Produktion und Lagern.

Kundenindividuelle Produktion
Pro

Passt das Produkt besser zum Endkunden, so ist der Kunde bereit mehr zu zahlen (Willing to Pay)

Contra

Hohe Umrüstzeiten und Liegezeiten in der Produktion
Komplexe Fertigungsanlagen

Trade Off Produktion/Lager:

Lagerung: Progonosegetrieben (Nachfrage ist in etwa bekannt)
Produktion: Kundenauftraggetrieben
Produktion ist in der Regel teuerer als Lagerung -> Leerkosten, *Sprungfixe Kosten, Personal- und Maschinenbedarf
Variantenvielfalt spielt auch eine Rolle bei der Bewertung ob Lagerung / Produktion

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Warum sind robuste Netze wichtig in einer Industrie 4.0?

Breitbandnetzwerke bilden Rückgrat für Industrie 4.0 - Anwendungen in der Fabrik
müssen hochgradig verfügbar sein
müssen hohe Datenübertragungsraten bei hohen Datenmengen schaffen
Breitbandnetzwerke müssen echtzeitfähig sein

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Wie kann RFID eine Smart Factory unterstützen?

Erklärung:
* RFID kann Barcodes ersetzen (Barcodes werden "nahe" abgescannt - RFID benötigt keinen Sichtkontakt)
* Erhöht die Geschwindigkeit / Effizienz

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Warum ist M2M wichtig in der Industrie 4.0?

Steigerung der Effizienz, Effektivität
Steigerung der Flexibilität
Reduzierung der Rüstzeit und Rüstkosten

Herausforderungen:

unterschiedliche Datentypen, Bezeichnungen, Datenformate, Datenstrukturen

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Beschrieben Sie den Einsatz von Cyber Physical Systems in der Industrie 4.0.

Möglichkeit der Reaktion auf Ereignisse, Stopps, … durch Informationsfluss (Beispiel Hengstenberg-Präsentation: Eine Pasteurisiermaschine fällt aus - automatisch Umleitung auf ein anderes Band)
Geringere Rüstzeiten durch automatisiertes Umstellen des Programm

Definition CPS:
"CPS = Verbund softwaretechnischer Komponenten mit mechanischen und elektronischen Teilen, die über eine Dateninfrastruktur (Intranet) kommunizieren"
--> Vernetzung eingebetteter Systeme durch Kommunikationsnetze

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Was versteht man unter Big Data?

umfangreiche Mengen unstrukturierter und semi-strukturierter Daten, die im Unternehmen täglich produziert werden

Eigenschaften von Big Data:
Variety: strukturiert oder unstrukturiert? Ziel ist es, unstrukturierte Daten auch in die Analyse einzubeziehen
Velocity: Geschwindigkeit, in der Zugriff auf Datenmenge erfolgen muss. Bei einem schnellen Zugriff können 500mb schon als Big Data gesehen werden, da diese ggf. nicht schnell genug zugreifbar sind.
Volume: Tatsächliche Datenmenge

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Vergleichen Sie kurz strukturierte mit unstrukturierten Daten.

Strukturierte Daten

Folgen einem bestimmten Datenmodell und einer grundlegenden Struktur.
Struktur macht eine Auswertung der Daten möglich.

Unstrukturierte Daten

Datenmengen, die keiner Struktur folgen.
Herausforderung, da diese kaum auswertbar sind.

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Wozu kann Text-Mining im Rahmen von Industrie 4.0 eingesetzt werden?

Erweiterung des Data Mining
versucht Muster bzw. Wissen aus unstrukturierten Daten zu extrahieren
Unstrukturierte Daten: Emails, Posts in sozialen Netzwerken

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Was sind die Grenzen der Analyse von unstrukturierten Daten wie bspw. Texten?

Interpretation von Ironie
Grammatik / Rechtschreibungsprobleme der Autoren
Sprachunterschiede / Sprachvermischungen
Dialekt / Mundarten
Wahrnehmung von Wörtern ggf. je Rezipient unterschiedlich

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Nennen Sie zwei Algorithmen aus dem Data Mining Umfeld.

- Klassifikation
- Regression
- Clustering

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Definieren Sie die Organsiationformen und Ebenen des Cloud Computings.

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Nehmen Sie zu folgender Aussage Stellung: Die Nutzung der Public Cloud ist für Industrie 4.0 Anwendungen in jedem Fall günstiger als eine Inhouse Lösung.

Diese Aussage würde nur dann berechtigt sein, wenn die Betriebskosten der Inhouse-Lösung höher sind, als die Mietkosten der Public-Cloud. (eher untypisch)

-> Anschaffungskosten und Wartungskosten der Hardware kommen noch dazu

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Welchen Nutzen hat Cloud Computing für Industrie 4.0?

Zentrale Speicherung, weltweiter Zugriff (Voraussetzung: Internetverbindung)
Keine Redundante Datenspeicherung
Skalierbarkeit bspw. von Speicherkapazität
Nutzen je nach Bedarf

Weitere Vorteile:

schnelle updates / upgrades
Keine Räumlichkeiten notwendig
Keine Anschaffung von Servern

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Nehmen Sie Bezug zu den Sprungfixen Kosten beim Cloud Computing.

- Reduzierung von Sprungfixen Kosten (es können flexible bedarfsorientierte Abrechnungsmodelle genutzt werden)
- Leistung der Cloud kann skaliert werden -> Reicht z.B. der Arbeitsspeicher nicht mehr aus, kann zusätzlich weiterer gebucht werden

- Inhouse-Lösung: Irgendwann wird zusätzliche Hardware nötig, weil ein Server nicht mehr alle Aufgaben stemmen kann -> Fix kosten steigen

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Beschreiben Sie den Nutzen von Social Media für Industrie 4.0.